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自然界矿床中,铜镍钴元素往往伴生存在、理化性质相似,对它们之间的高效分离一直是冶金学科的热门研究问题。湿法冶金中,氨浸法可以选择性的将矿石中铜镍钴元素以络氨离子形式溶解,实现与难溶的钙镁盐分离,避免了后续的再分离难题。本文模拟氨浸体系,以常用的铜萃取剂AcorgaM5640为载体,考察了支撑液膜对氨-氯化铵介质中铜镍钴的分离情况,使用不同的方法实现了铜镍钻三种离子之间的彼此分离;并探究搅拌速度、载体浓度、反萃相H2SO4浓度等因素对金属离子迁移和分离的影响。1.AcorgaM5640能共萃铜和镍,向AcorgaM5640中添加TRPO后,铜和镍的分离效率得以有效提高;在支撑液膜分离中,当料液相中铜和镍离子浓度均为100 mg/L、氨和氯化铵浓度均为 1 mol/L 时,以 20 vol.%Acorga M5640-10 vol.%TRPO-煤油为膜载体,50g/L的H2S04溶液为反萃相,1000rpm的搅拌速度,经过12小时,几乎全部的铜迁移至反萃相,迁移速率为1.56×10-5m/s;而90.6%的镍停留在料液相中,铜和镍的分离系数达到10.64。2.氨溶液中,二价钴被氧化为三价后不易被AcorgaM5640萃取,从而实现铜镍与钻的分离;在支撑液膜分离中,当料液相中镍和钴离子浓度均为100 mg/L、氨和氯化铵浓度均为1 mol/L时,以20 vol.%Acorga M5640-煤油为膜载体,10 g/L的H2SO4溶液为反萃相,搅拌速度为1000 rpm,经过16小时,镍的迁移率达到96.8%,迁移速率为9.31 ×10-6m/s;而钻的迁移率只有1.8%,镍和钴的分离系数高达80.67。对于铜和钻的分离,同样的条件下,铜的迁移速率比镍快,12小时迁移率就接近100%,迁移速率为1.94×10-5m/s;而钴的迁移率只有0.8%,铜和钻的分离系数高达125。3.设计并利用Sandwich支撑液膜模型,实现氨-氯化铵介质中铜、镍和钴三种混合离子的同时分离。当料液相中铜、镍和钴离子浓度均为100 mg/L、氨和氯化铵浓度均为1 mol/L时,以20 vol.%Acorga M5640-煤油为两个支撑液膜的载体,两个反萃相H2SO4浓度分别为5 g/L和50 g/L,搅拌速度均为1000 rpm,经过36小时,来自料液相中99.5%的钴、98.0%的镍和98.9%的铜分别被分离至三个不同的迁移室中。4.通过费克定理建立支撑液膜中离子的迁移模型,得到镍的传质动力学方程:P=(9.3×104+8.74×103/[HL]2)-1;讨论了造成支撑液膜不稳定的因素以及新型支撑液膜的发展前景。